金安桥水电站边坡安全监测成果分析_保华富

收稿日期 : 2008 -06 -12 作者简介 : 保华富 ( 1963 ) ) , 男 ( 汉族 ) , 云南陆良人,硕士 , 高级工程师 , 主要从事岩土工程试验研究、 工程监理、 安全监测和质量检测工作。
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水利与建筑工程学报 图 1, 典型成果见图 2~ 图 4。
第6卷
积约 226 @ 10 4 m 3。岩 层呈 单斜构 造 , 玄武 岩流层 呈舒 缓波 状 , 其总体产状 近 南北 , 倾向 西 ( 江 心 ) , 下 伏基 岩 面呈 台坎 状、 波形状或阶梯 状 , 倾角 12b ~ 30 b。堆 积体 底界 总体 上受 t lc( 为一薄层全风 化软 弱夹 层 ) 凝 灰岩 控制 , 凝 灰岩 软化、 泥 化现象明显 , 地表水 下渗携 入地 表次 生泥在 接触 带滞留 , 致 使堆积体底 界面抗剪 强度 较低。堆 积物主 要由 玄武 岩大块 石和碎石松散土组成 , 局部有架空现 象 , 具 有上游薄下 游厚、 前缘薄后缘厚的特点。
Abstract: T hrough the slope safely monitoring in Jin. anqiao Hydropower Stat ion, it is shown that t he influence upon the stability of slope of B20 collapse accumulation from the excavat ion shear pin of t he lower ret aining wall and th e rainfall in flood period is very sensitive, and the deformat ion characteristics and instabilit y mechanism of slope of t he accumulat ion are analyzed. T he other slope of left and right bank are in normal operation t hrough more t han two years of th e safet y monitoring and tests in flood period from 2004 t o 2006. A great number of advanced instruments and equipments are put into the monitoring to achieve rich information from sit e monitoring, th en, being analyzed and applied to t he engineerings to play an import ant guiding role. Keywords: collapse accumulation; deformation characteristics; failure mechanism; slope safety monitoring and early warning; Jin. anqiao Hydropower Station
摘 要 : 金安桥水电站边坡安全监测表明 : 左岸 B20 崩塌 堆积体 边坡的 稳定性受 下部挡 墙基坑 开挖切 脚及汛期降雨影响十分敏感 , 分 析了 堆积 体边 坡的 变形 特征 和失 稳机 理 。 左 右岸 其它 部位 边坡 经过 2004 年 ~ 2006 年两年多的安全监测 和汛期 考验 , 边 坡总体 运行 正常 。 监 测投 入了大 量先 进的 仪器设 备 , 取得了较丰富的现场监测资料 , 并及时整理分析反馈应用到工程中 , 为边坡安全预警 、 工程 处理决策 和安全施工起到了重要的指导作用 , 可供类似工程参 考 。 关键词 : 崩塌堆积体 ; 变形特征 ; 破坏机理 ; 边坡安全监测与预警 ; 金 安桥水电站 中图分类号 : T V 7 文献标识 码 : A 文章编号 : 1672 ) 1144( 2008) 04 ) 0043 ) 06
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工程概况
金安桥水电站工程 位于云 南省 丽江市 境内 的金 沙江中
机理 和工程处理决策起到了重要指导作用 [ 1] 。
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工程基本地质条件
金安桥水电站枢纽区总体呈向东凸起的 弧形 , 主要建筑
游河段上 , 是金沙江中游河段规划的 第五级电 站。电站距丽 江市 52. 5 km, 距昆明市 589. 5 km 。电站总装机容量 4 @ 600 M W, 枢纽主要由 碾压 混凝 土重 力坝、 右 岸溢 流表 孔及 消力 池、 右岸泄洪 ( 冲沙) 底孔、 左岸冲沙底孔、 坝后厂 房及交通洞 等部分组成。拦河坝坝顶高程 1 424 m, 最 大坝高 160 m, 坝 顶长度 640 m 。 金安桥 水 电 站 左、 右 岸 已 开 挖 边 坡 经 过 了 2004 年 ~ 2006 年近两年多的安全监测和汛期考验 , 目前边坡总体运行 正常。施工期共埋设并投入监测的表面变 形测点 145 个、 测 斜孔 17 个、 四点式多点位移计 24 套、 1 000 kN ~ 3 000 kN 级 锚索测力计 26 台、 水位孔 4 个、 测缝计 8 支、 量水堰 1 套、 混 凝土压应力计 8 支、 梁式倾斜仪 4 台、 水准点 6 个、 混凝土温 度计 14 支、 电测位移计 3 套 , 共计完成约 15 072 点 / 孔#次监 测 , 取得了较丰富的 现场监 测资 料 , 并及时 整理 分析 反馈应 用到工程中 , 确保了 人员及 财产 的安 全 , 突 出了 工程 信息化 施工的必要性和重要性 , 对进一步深入 认识边坡 的变形破坏
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监测成果及分析
表面变形监测
左岸 B 20 临时 测区 测点 布置、 裂 缝分 布及 位 移矢 量见 图1 左岸 B 20 临 时测区边坡测点布置 、 裂缝分布及位移矢量图
图2
左岸 B 20 区各部位测 点平均水平合位移 、 垂直位移过程曲线及变化速率曲 线 坡征兆 , 说明堆 积 体变 形受 下 部基 坑开 挖 切脚 影响 十 分敏 感 [ 2] 。 ( 2) 临时测区滑 坡体 内各 测点 水平 合位 移明 显大 于垂 直位移 , 特别是边坡下部更为明显。各 测点垂直位 移与水平 累积 合位移关系具有良好线形性 , 下部 测点合位移 倾角小于 上部测点倾角 值 , 符合缓坡型边坡变 形规律。各部 位测点合 位移倾角变化 很小 , 几乎不 受边 坡下部 开挖 的影响 , 滑 坡体 内 5 个测点合位移倾 角平 均为 22. 8b, 与地 质勘 探的下 伏基 岩倾 角平均值十分接近。从表观成果可以说 明 , 滑 坡体变形 属 整体移 动 , 并 非局部 松动或 表层塌 滑。成果还 表明 , 下部 基坑 开挖期滑坡体表现为 下部 坡面 测点水 平合 位移变 化速 率大于中上部 速率 , 边坡下游侧大于 上游侧速率 的特点。从 第 3 次开挖边 坡变形过程看 , 滑坡体下部测点于 2005- 0502 即基坑开 挖结 束后 的较 短时 间内 速率 就达 到峰 值 , 而滑 坡体中上部测点于 2005- 05- 04 即基 坑开 挖结束 后的 2 d 左右 速率才达到峰值 , 表现出明显牵引变形破坏特征。 ( 3) 从水平合位移方位角变 化过程 曲线看 , 滑坡 体中上 部测 点水平合位移方位角受下游侧挡墙基坑 开挖有所 影响 ,
特别是上部 B20LS- 01 测点更 为明显。 在第 1 次开挖 后水 平合位移方位角向下游 偏移 16. 4 b 左右 , 第 3 次 开挖后 向下 游偏移 3. 5b左右 , 各 测点水 平合 位移变 化方 位角 基本一 致 , 测点 均向江心下游方向变位 , 即基本是 指向下部开 挖揭露出 的前 缘剪口面位置。 ( 4) 滑坡体在开挖期间水平合位移变化 速率高达 77. 98 mm/ d, 垂直位 移变化速率高达 45. 16 mm/ d, 速率已非 常大。 一旦开挖停止 , 变形又呈逐渐 下降趋 势 , 约 在开挖 后 15 d 左 右速 率已降至较低水平。正是由于堆积体这 种变形特点 , 经 各方 现场强有力组织和加密监测 , 抓住有利时机进行第 2 、 第 3 次挡墙基坑开挖抢险。
物布 置地段的河谷呈/ V0 形 , 为纵向 单斜谷 , 左 岸为顺向 坡 , 岸坡 总体地形坡度 35b~ 42b。坝肩部位江边至 1 420 m 高程 岸坡 坡度 38 b~ 45 b, 基岩裸露 ; 1 420~ 1 500 m 高程为缓坡台 地 , 地 形坡 度 18 b ~ 25b, 表 层 为 厚 5~ 20 m 的 坡、 崩 积 层; 1 500~ 1 575 m 高程为 一基岩 陡崖 , 坡度 达 50 b ~ 65 b; 1 575 m 高程以上又 为缓 坡地 形 , 坡度 20 b ~ 25 b。 B 1 、 B 2、 B 20 崩 塌堆积体部位 , 岸坡坡度一般 35b~ 45b, 其中 B 1 、 B 2 后缘均 为平缓的台地 , 地 形坡度 15 b ~ 25 b。 右岸 为逆 向坡 , 在 高程 1 320~ 1 350 m 之间为长约 1 500 m 、 宽 100~ 170 m 的平缓 台地 ; 1 350~ 1 600 m 高 程之 间 地段 山坡 , 坡度 30 b ~ 40b; 1 600~ 1 800 m 高程之间分布有高 50~ 80 m 的 陡崖。大坝 左岸 下游侧 B 20 区崩 塌堆 积体 为顺 向坡 , 呈 条带 状顺 山坡 分布 , 前缘高程 1 360 m, 向 下游 逐渐 斜插 至江 边 ; 后缘 高程 1 500 m 左右 , 其上为高 30~ 50 m 的基岩陡崖。 B 20 区 地貌 形态明显 , 长 ( 顺山坡方 向) 约 560 m, 宽 200~ 250 m, 估计体
第 6 卷第 4 期 2 008 年 12 月
水利与建筑工程学报
Journal of Water Resources and A rchitectural Engineering